В статье автор анализирует технологию высокоскоростного возведения зданий путём применения полносборных модульных конструкций.
Ключевые слова: модульное строительство, колонны, плиты, ригели.
Развитие быстровозводимых полно-монтажных зданий обусловлено нуждой в доступном жилье, а также необходимостью возведения зданий в короткие сроки. Совершенствование этого направления строительства невозможно без разработки методологии и проведения комплекса научно-исследовательских и экспериментальных разработок с применением современных технических средств, контрольно-измерительной аппаратуры, программно-теоретических систем диагностики и непрерывного мониторинга. Актуальность проблемы обуславливается повышением требований качества, надежности и безопасности монтажа, транспортировки и эксплуатации быстровозводимых зданий различного назначения, особенно в неблагоприятных условиях. Модернизация предполагает усовершенствование, улучшение, обновление объекта, приведение его в соответствие с современными требованиями и нормами и техническими условиями.
Модернизация полно-монтажного строительства представляет собой модернизацию и оптимизацию всех технологических процессов строительства, изобретение нового оборудования, использование новых материалов, методов строительства. В наши дни эффективность реализации преимуществ быстровозводимых полно-монтажных зданий весьма осложнена слабой проработанностью вопросов применения модульных комплексов в сложных условиях строительства, не загруженности существующих мощностей по производству модулей, неудовлетворительного состояния нормативно-технического и инженерного обеспечения, отсутствия научно-технических принципов создания мобильных систем «нового поколения».
Целью настоящей статьи является обоснование концепции строительства полно-монтажных высоких зданий с готовым фундаментом с помощью модели с завода на объект и способ её монтажа.
Проблема скоростного строительства высотных зданий решается за счет использования модели заводского изготовления с детализацией встроенных в модули инженерных сетей, что позволяет распределить трудозатраты в соотношении 80–90 % — на заводе, 10–20 % — на монтаже.
Рис. 1. Схема формирования оптимальной технологии модульного строительства
Согласно выведенным автором зависимостям трудоемкости монтажа, определены области высокотехнологичного, среднетехнологичного и слаботехнологичного монтажа объемных модулей полно-монтажных зданий. Автором разработаны и предложены новые модели и системы сборки полно-монтажных высоких зданий, которые позволяют оперативно изготавливать, транспортировать, монтировать, и контролировать качество при строительстве. Обеспечение результата возможно благодаря системе транспортировки модели, контролируемой дистанционно с помощью программных комплексов (с момента заказа модели на заводе до момента её монтажа).
Для определения достаточного количества транспортных средств, а также для разработки оптимальных графиков их работы, необходимо увеличение поточных линий в системе путем подбора оптимальных моделей на каждом транспортном средстве. Как показываю расчеты, организованность транспортировки и складирования увеличивает продуктивность бригад до 30 %. Разработка новой технологической методологии проектирования, составления проекта производства работ и проекта организации строительства на основе BIM технологий обеспечивает высокую скорость строительства, а также позволяет контролировать качество производимых строительно-монтажных работ на всех этапах строительства.
Результатом глубокого анализа и оптимизации существующих конструктивно-технологических решений стала разработанная система возведения полно-монтажных зданий из высокотехнологичных высокопрочных строительных модулей.
Рис. 2. Высокотехнологичная и высокопрочная система для строительства полно-монтажных высотных зданий. 1 — ригель; 2 — сталежелезобетонная колонна; 3 — плита (HOLEDECK); 4 — узел соединения сталежелезобетонных колонн; 5 — инженерные сети; 6 — модель смонтированных сталежелезобетонных колонн; 7 — болтовые соединения
Строительные модули несущих стен, пола и потолка содержат встроенные инженерные сети и финишную отделку, выполненные в заводских условиях. Колонны и каркас строительных модулей пола и потолка содержат болтовые соединения для присоединения друг к другу с помощью высокопрочных болтов.
Рис. 3. Общий вид плиты (HOLEDECK) со встроенными инженерными сетями и её разрез
Рис. 4. Общий вид типового строительного модуля в собранном виде. 1 — пол; 2 — узел соединения колонн; 3 — сталежелезобетонная колонна; 4 — сталежелезобетонный ригель
Строительные модули поставляются на площадку в разобранном виде, представляя собой модуль пола и потолка с инженерными сетями, выполненными в заводских условиях, несущие колонны ригели таким образом, что возможны перевозки за раз несколько таких комплектов строительных модулей.
Многоэтажное высокое здание состоит из сталежелезобетонных элементов заводского изготовления, установленных через колонны, последующих модулей, как ядро жесткости здания в центре и ограждающих панелей и стеклопакетов.
Рис. 5. Вариант готового полно-монтажного здания из сталежелезобетонных элементов заводского изготовления
Выводы:
- Предложена концепция усовершенствования полно-монтажного строительства высоких зданий в соответствии с современными настоящими нормами и показателями качества, включая: транспортировку, заводское изготовление модели каркаса, монтаж и демонтаж зданий;
- Предложены способы и модели из сталежелезобетонных элементов заводского изготовления, экономящие значительное количество времени в новом методе строительства с учетом энергоэффективности; предложен вариант технологического проектирования, составления ППР и ПОС на основе BIM (Building Information Modeling) технологий.
Литература:
- Афанасьев А. А. и др. Технология возведения полносборных зданий. — Москва, 2007. — 358 с.
- Афанасьев А. В., Афанасьев В. А. Организация строительства быстровозводимых зданий и сооружений. Быстровозводимые и мобильные здания и сооружения: перспективы использования в современных условиях. СПб, Стройиздат, 1998. — С. 226–230.
- Асаул А. Н., Казаков Ю. Н., Быков B.Л, Князь И. П., Ерофеев П. Ю. Теория и практика использования быстровозводимых зданий. СПб, Гуманистика, 2004.-463 с.
- Верстов В. В., Бадьин Г. М. Особенности проектирования и строительства зданий и сооружений в Санкт-Петербурге, Журнал «Вестник гражданских инженеров», № 1(22) 2010, С. 96–105.
- Сычев С. А. Исследование изменения трудозатрат монтажа скоростного объемно-модульного строительства. /Сычев С. А. //Журнал «Промышленное и гражданское строительство», Москва, № 8(60) ноябрь 2015, С.78–81.
